JP2020096395A - Motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電動ブレーキ装置等に用いて好適な電動機制御装置に関する。 The present invention relates to an electric motor control device suitable for use in, for example, an electric brake device.
四輪自動車等の車両に搭載されるブレーキ装置として、マスタシリンダで発生させるブレーキ液圧を電気的に制御する構成とした電動ブレーキ装置（電動倍力装置）が知られている。このような電動ブレーキ装置は、電源となるバッテリからの電力供給によって電動機（モータ）を駆動し、ブレーキ液圧を制御する。一方、バッテリは、エンジンの始動動作を行うスタータモータにも電力を供給する。このため、エンジン始動に伴うスタータモータの駆動によってバッテリ電圧が低下すると、電動ブレーキ装置のモータが十分に動作せず、制動力が低下する虞れがある。特許文献１には、電源電圧の低下時に、ブレーキ液圧が供給される場合には、モータのコイル結線を短絡させて、ブレーキ液圧を維持する構成が開示されている。
As a brake device mounted on a vehicle such as a four-wheel vehicle, an electric brake device (electric booster) configured to electrically control a brake fluid pressure generated in a master cylinder is known. Such an electric brake device drives an electric motor (motor) by supplying electric power from a battery serving as a power source to control the brake fluid pressure. On the other hand, the battery also supplies power to the starter motor that starts the engine. Therefore, if the battery voltage drops due to the drive of the starter motor accompanying engine start-up, the motor of the electric brake device may not operate sufficiently and the braking force may drop.
ところで、特許文献１に記載のブレーキ装置は、モータとバッテリとの間に、複数のスイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）からなるインバータが設けられ、このインバータを用いてモータを制御している。このとき、電源電圧が低下した低電圧領域では、モータの駆動電力が不足するよりも前に、ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧が不足し、インバータの動作が不能になることがある。この結果、特許文献１に記載されたブレーキ装置では、モータのコイル結線を短絡させることができず、液圧が不足する可能性がある。
By the way, in the brake device described in
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、電動機の制御が可能な低電圧領域を広げることができる電動機制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional art, and an object of the present invention is to provide an electric motor control device capable of expanding a low voltage region in which the electric motor can be controlled.
上述した課題を解決するため、本発明は、電動機を駆動するインバータと、該インバータを作動させるインバータ作動回路と、該インバータ作動回路に電力供給する蓄電装置と、前記インバータ作動回路を制御する演算装置と、前記蓄電装置の電圧を上昇または下降させて前記演算装置に電力供給する昇降圧回路と、を有する電動機制御装置であって、前記インバータ作動回路は、前記昇降圧回路からも電力供給が可能となっており、前記蓄電装置から電力供給される電圧値と前記昇降圧回路から電力供給される電圧値とのいずれか大きくなっている方から電力供給を受けることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an inverter that drives an electric motor, an inverter operating circuit that operates the inverter, a power storage device that supplies power to the inverter operating circuit, and an arithmetic device that controls the inverter operating circuit. And a step-up/down circuit for supplying electric power to the arithmetic unit by increasing or decreasing the voltage of the power storage device, wherein the inverter operation circuit can also supply electric power from the step-up/down circuit. It is characterized in that the power is supplied from the larger one of the voltage value supplied from the power storage device and the voltage value supplied from the step-up/down circuit.
本発明によれば、電動機の制御が可能な低電圧領域を広げることができる。 According to the present invention, it is possible to widen the low voltage region in which the electric motor can be controlled.
以下、実施形態による電動機制御装置を、四輪自動車の電動ブレーキ装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, an example in which the electric motor control device according to the embodiment is applied to an electric brake device of a four-wheeled vehicle will be described with reference to the accompanying drawings.
図１において、電動ブレーキ装置１は、車両を停止させるために制動力を付与する。この電動ブレーキ装置１は、車両のホイールシリンダ（図示せず）にブレーキ液を供給するために、マスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）２で発生させるブレーキ液圧を電気的に制御する電動倍力装置（電動式ブースタ）を構成している。このため、電動ブレーキ装置１は、ブレーキ液圧を制御するための電動機１１と、電動機１１を制御する演算装置３１と、を備えている。
In FIG. 1, the
このとき、電動ブレーキ装置１は、電動機１１の駆動電力を供給するためのモータ駆動用電源系統１０と、演算装置３１の駆動電力を供給するためのロジック駆動用電源系統３０とを備えている。モータ駆動用電源系統１０は、電動機１１、インバータ１２、インバータ作動回路１５等を備えている。ロジック駆動用電源系統３０は、演算装置３１、昇降圧回路３４等を備えている。
At this time, the
電源３は、例えば車両に搭載されたバッテリであり、蓄電装置を構成している。この電源３は、内燃機関からなるエンジン（図示せず）により回転駆動されて発電するジェネレータ（図示せず）の電力を蓄電する。電源３は、電源ライン４を介してエンジンの始動装置であるスタータモータ５に接続されている。このため、電源３は、スタータモータ５が駆動するときに電力を供給する。また、電源３は、インバータ１２を介して電動機１１に電力を供給する。これに加え、電源３は、インバータ作動回路１５に電力を供給する。さらに、電源３は、演算装置３１等にも電力を供給する。
The
また、演算装置３１には、ストロークセンサ６が接続されている。ストロークセンサ６は、運転者によるブレーキペダルの操作（踏込み）量を検出し、この操作量に応じた検出信号を、本発明の制動要求信号として演算装置３１に出力する。
Further, the
次に、モータ駆動用電源系統１０について説明する。モータ駆動用電源系統１０は、電動機１１、インバータ１２、インバータ作動回路１５等を備えている。
Next, the motor drive
電動機１１は、制動要求信号に応じて制動力を出力する。この電動機１１は、例えばＤＣブラシレスモータからなる電動倍力装置の電動モータとして構成され、後述の演算装置３１により駆動制御される。電動機１１は、ブレーキペダル（図示せず）の操作（踏込み）量に基づき、マスタシリンダ２内のピストン（図示せず）を作動させてマスタシリンダ２内にブレーキ液圧を発生させる。
The
電動機１１は、インバータ１２を介して電源３に接続されている。インバータ１２は、例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴ等からなる複数のスイッチング素子Ｓを用いて構成されている。インバータ１２は、電源３からの直流電力を交流電力に変換して電動機１１に供給する。これにより、インバータ１２は、電動機１１を駆動する。ここで、インバータ１２は、インバータ作動回路１５によって、各スイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦが制御される。
The
また、インバータ１２は、ハイサイドのスイッチング素子Ｓ（上アーム）とローサイドのスイッチング素子Ｓ（下アーム）とによって１相分の回路が形成される。このため、３相の電動機１１を制御するためには、インバータ１２は、例えば合計６個のスイッチング素子Ｓによって３相分の回路を構成している。
Further, in the
ローサイドのスイッチング素子Ｓは、ｎ型のＭＯＳＦＥＴのソースがグランドレベルとなるため、ゲートに電源３からの電源電圧Ｖbを印加することによって、ＯＮとＯＦＦの切換えが可能である。一方、ハイサイドのスイッチング素子Ｓは、ｎ型のＭＯＳＦＥＴのソースが電源電圧レベルまで上昇する可能性があるため、ゲートに電源電圧Ｖbよりも高い電圧を印加する必要がある。
Since the source of the n-type MOSFET is at the ground level, the low-side switching element S can be turned on and off by applying the power supply voltage Vb from the
インバータ１２は、電源ライン４とは別個の電源ライン１３を介して電源３に接続されている。電源ライン１３の途中には、スイッチ１４が設けられている。電源３は、スイッチ１４がＯＮ（接続状態）となったときに、インバータ１２に電力を供給する。スイッチ１４は、異常発生時に、電動機１１およびインバータ１２への電力供給を停止するフェールセーフリレーである。
The
インバータ作動回路１５は、インバータ１２を作動させる。具体的には、インバータ作動回路１５は、プリドライバＩＣによって構成され、演算装置３１からの指令に基づいて、インバータ１２の各スイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、インバータ作動回路１５は、電動機１１の駆動を制御する。インバータ作動回路１５の入力側は、電源３に接続されている。インバータ作動回路１５の出力側は、インバータ１２のスイッチング素子Ｓに接続されている。また、インバータ作動回路１５は、昇圧回路１５Ａと、駆動回路１５Ｂと、電流センサ１５Ｃとを備えている。
The
昇圧回路１５Ａは、例えばチャージポンプ回路によって構成されている。昇圧回路１５Ａの入力側は、電源３に接続されている。昇圧回路１５Ａの出力側は、駆動回路１５Ｂを介して、ハイサイドのスイッチング素子Ｓのゲートに接続されている。昇圧回路１５Ａは、電源電圧Ｖbを昇圧し、電源電圧Ｖbよりも高い高側ゲート電圧ＶgHを出力する。このとき、電源電圧Ｖbと高側ゲート電圧ＶgHとの電位差は、ハイサイドのスイッチ素子がＯＮとＯＦＦが切換可能となる値として、予め決められた所定値よりも大きな値に設定されている。
The
駆動回路１５Ｂは、例えば複数のスイッチング素子（図示せず）によって構成され、昇圧回路１５Ａとハイサイドのスイッチング素子Ｓ（ＭＯＳＦＥＴ）のゲートとの間を接続または遮断すると共に、電源３とローサイドのスイッチング素子Ｓ（ＭＯＳＦＥＴ）のゲートとの間を接続または遮断する。このとき、駆動回路１５Ｂのスイッチング素子は、演算装置３１からの指令に応じて、ＯＮ（接続状態）とＯＦＦ（遮断状態）とが切換わる。これにより、駆動回路１５Ｂは、ハイサイドのスイッチング素子Ｓのゲートに対して、高側ゲート電圧ＶgHの印加状態を切り換える。これに加え、駆動回路１５Ｂは、ローサイドのスイッチング素子Ｓのゲートに対して、低側ゲート電圧ＶgLとなる電源電圧Ｖbの印加状態を切り換える。これにより、インバータ作動回路１５は、インバータ１２のスイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦを制御し、インバータ１２を作動させる。
The drive circuit 15B is composed of, for example, a plurality of switching elements (not shown), connects or disconnects between the
電流センサ１５Ｃは、電動機１１に流れる電流を検出し、検出信号を演算装置３１に出力する。電流センサ１５Ｃの入力側は、ローサイドのスイッチング素子Ｓのソースとグランドとの間に接続された電流検出用抵抗１６の両端に接続されている。このとき、電流検出用抵抗１６の両端の電位差は、電動機１１に流れる電流に対応した値になる。このため、電流センサ１５Ｃは、電源電圧Ｖbを用いて、電流検出用抵抗１６の両端の電位差を増幅し、電位差に応じた検出信号を演算装置３１に出力する。
The current sensor 15C detects a current flowing through the
インバータ作動回路１５は、電源ライン４，１３とは別個の電源ライン１７（第１経路）を介して電源３に接続されている。このとき、電源ライン１７は、電源３とインバータ作動回路１５とを電気的に接続する第１経路を構成している。電源ライン１７の途中には、スイッチ１８が設けられている。電源３は、スイッチ１８がＯＮ（接続状態）となったときに、インバータ作動回路１５に電力を供給する。
The
電源ライン１７の途中には、スイッチ１８とインバータ作動回路１５との間に位置して、第１ダイオード１９が設けられている。第１ダイオード１９は、電源３からインバータ作動回路１５に向かう方向の電流を許容し、逆方向の電流を遮断する。このとき、スイッチ１８は、電源ライン１７に配置され、電源３と第１ダイオード１９との間を接続または遮断する。なお、スイッチ１８は、電動機１１の非動作時に、電源３からインバータ作動回路１５への電力供給を抑制してもよい。
A
また、電源ライン１７の途中には、第１ダイオード１９とスイッチ１８との間に位置して電圧センサからなる第１モニタ回路２０が接続されている。このとき、第１モニタ回路２０は、電源ライン１７に配置され、スイッチ１８と第１ダイオード１９との間の電圧を測定している。具体的には、第１モニタ回路２０は、第１ダイオード１９のアノード側に作用する電圧Ｖ1を検出し、電圧Ｖ1に応じた検出信号を演算装置３１に出力する。電源ライン１７の途中には、第１ダイオード１９とインバータ作動回路１５との間に位置して電圧センサからなる第３モニタ回路２１が接続されている。第３モニタ回路２１は、第１ダイオード１９のカソード側に作用する電圧Ｖ3を検出し、電圧Ｖ3に応じた検出信号を演算装置３１に出力する。
A
次に、ロジック駆動用電源系統３０について説明する。ロジック駆動用電源系統３０は、演算装置３１、昇降圧回路３４等を備えている。
Next, the logic drive
演算装置３１は、インバータ作動回路１５を制御する。具体的には、演算装置３１は、インバータ作動回路１５およびインバータ１２を用いて、電動機１１を制御するもので、電動ブレーキ装置１の一部を構成している。この演算装置３１は、例えばマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）等からなり、昇降圧回路３４およびレギュレータ３５によって生成された駆動電圧Ｖdによって駆動する。演算装置３１は、電動倍力装置の電動機１１を駆動制御してマスタシリンダ２内にブレーキ液圧を発生させるマスタ圧制御ユニットとなっている。演算装置３１の入力側には、ストロークセンサ６、電流センサ１５Ｃ、モニタ回路２０，２１，３８が接続されている。これに加え、演算装置３１の入力側には、電動機１１の回転角を検出するレゾルバ等からなるセンサ３２が接続されている。一方、演算装置３１の出力側には、インバータ作動回路１５（駆動回路１５Ｂ）、スイッチ１４，１８が接続されている。さらに、演算装置３１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）を通じて車両内に設けられた各種のコントローラ（図示せず）と通信するための通信回路３３に接続されている。センサ３２および通信回路３３も、演算装置３１と同様に、駆動電圧Ｖdによって駆動する。
The
演算装置３１は、運転者によるブレーキペダルの操作に基づくストロークセンサ６の検出値を受信する。そして、演算装置３１は、ストロークセンサ６の検出信号（制動要求信号）に基づいて電動機１１を作動させ、マスタシリンダ２内にブレーキ液圧を発生させる。また、演算装置３１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部（図示せず）を備え、この記憶部には、図４に示すダイオードの故障診断処理のプログラムが格納されている。演算装置３１は、故障診断処理のプログラムを実行することによって、スイッチ１８を切換えたときの、第１モニタ回路２０と、第２モニタ回路３８と、第３モニタ回路２１との電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を比較し、第１ダイオード１９と第２ダイオード３７との異常を診断する。
The
昇降圧回路３４は、電源３の電源電圧Ｖbを上昇または下降させて、演算装置３１に電力供給する。具体的には、昇降圧回路３４は、例えば昇降圧チョッパ回路（昇降圧ＤＣＤＣ回路）によって構成され、常時一定の出力電圧Ｖc（直流電圧）を出力する。このとき、昇降圧回路３４は、電源３から供給される電源電圧Ｖbを上昇または下降させ、電源電圧Ｖbを予め決められた一定の出力電圧Ｖcに変換する。このため、電源電圧Ｖbが出力電圧Ｖcよりも高いときには、昇降圧回路３４は、降圧回路として機能する。逆に、電源電圧Ｖbが出力電圧Ｖcよりも低いときには、昇降圧回路３４は、昇圧回路として機能する。このとき、昇降圧回路３４の入力側は、電源３に接続されている。昇降圧回路３４の出力側は、レギュレータ３５を介して演算装置３１、センサ３２、通信回路３３等に接続されている。レギュレータ３５は、例えばシリーズレギュレータであり、出力電圧Ｖcからリップル等を除去し、演算装置３１等に一定の駆動電圧Ｖdを供給する。
The step-up/down
昇降圧回路３４の出力側は、補助電源ライン３６を介してインバータ作動回路１５に接続されている。このとき、補助電源ライン３６は、昇降圧回路３４を介して電源３とインバータ作動回路１５とを電気的に接続する第２経路を構成している。このため、昇降圧回路３４は、インバータ作動回路１５と演算装置３１とに電力を供給する。
The output side of the step-up/down
補助電源ライン３６の一端側は、昇降圧回路３４の出力側に接続され、補助電源ライン３６の他端側は、電源ライン１７の途中位置に接続されている。このため、補助電源ライン３６は、電源ライン１７に合流してインバータ作動回路１５に電気的に接続されている。このとき、補助電源ライン３６と電源ライン１７との合流点Ｐjは、第１ダイオード１９とインバータ作動回路１５との間に位置している。このため、第１ダイオード１９は、電源ライン１７上で電源ライン１７と補助電源ライン３６との合流点Ｐjと電源３との間に設けられている。このため、第１ダイオード１９のカソード側に接続された第３モニタ回路２１は、合流点Ｐjの電圧Ｖ3を検出している。
One end side of the auxiliary
補助電源ライン３６の途中には、昇降圧回路３４からインバータ作動回路１５に向かう方向の電流を許容し、逆方向の電流を遮断する第２ダイオード３７が設けられている。このとき、第２ダイオード３７は、合流点Ｐjと昇降圧回路３４との間に設けられている。これにより、インバータ作動回路１５は、昇降圧回路３４からも電力供給が可能となっており、電源３と昇降圧回路３４とのいずれか大きい電圧値となっている方から電力供給を受ける。即ち、インバータ作動回路１５は、電源３の電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも低いときに、補助電源ライン３６で電源３から電力の供給を受ける。
A
また、補助電源ライン３６の途中には、昇降圧回路３４と第２ダイオード３７との間に位置して電圧センサからなる第２モニタ回路３８が接続されている。このとき、第２モニタ回路３８は、補助電源ライン３６に配置され、昇降圧回路３４と第２ダイオード３７との間の電圧を測定している。具体的には、第２モニタ回路３８は、第２ダイオード３７のアノード側に作用する電圧Ｖ2を検出し、電圧Ｖ2に応じた検出信号を演算装置３１に出力する。
A
次に、演算装置３１によってダイオード１９，３７の故障を診断する故障診断処理について、図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４に示す故障診断処理は、例えば車両のイグニッションスイッチがＯＮ操作された後であって、スタータモータ５が駆動する前に実行される。これに限らず、故障診断処理は、例えばイグニッションスイッチをＯＦＦ操作した直後に実行してもよい。また、図４に示す流れ図のステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用い、例えばステップ１を「Ｓ１」として示すものである。
Next, a failure diagnosis process for diagnosing a failure of the
演算装置３１は、図４に示す故障診断処理を実行し、ダイオード１９，３７の故障を検出する。故障診断処理を開始すると、演算装置３１は、Ｓ１でスイッチ１８をＯＦＦ（遮断状態）にし、第１ダイオード１９のアノード側に対する電圧供給を遮断する。ここで、正常時の電源電圧Ｖbは、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも高い（Ｖb＞Ｖc）。このため、図５に示すように、スイッチ１８をＯＦＦにすることで、第１ダイオード１９のアノード側の電圧Ｖ1よりもカソード側の電圧Ｖ3が高い状態を作り出す。
The
このとき、第１ダイオード１９が短絡故障していなければ、第１ダイオード１９のカソード側からアノード側に電圧が供給されることはなく、第１モニタ回路２０によって測定した電圧Ｖ1はグランドレベルまで低下する。そこで、続くＳ２では、演算装置３１は、第１モニタ回路２０によって測定した電圧Ｖ1がグランドレベルか否かを判定する。
At this time, if the
第１ダイオード１９が短絡故障している場合、電圧Ｖ1は、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcに近い値になる。このとき、演算装置３１は、Ｓ２で「ＮＯ」と判定し、Ｓ３に移行して第１ダイオード１９の短絡故障を検知する。
When the
第１ダイオード１９が短絡故障すると、電源３が低電圧の場合に昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが昇降圧回路３４の入力部に回り込み、昇降圧回路３４の故障の原因となってしまう。このため、Ｓ３で第１ダイオード１９の短絡故障を検知した場合は、演算装置３１は、スイッチ１８をＯＦＦにして、昇降圧回路３４の入力部に出力電圧Ｖcが回り込むのを防止する。Ｓ３が終了するとリターンする。一方、第１ダイオード１９が短絡故障していなければ、電圧Ｖ1はグランドレベルになる。このとき、演算装置３１は、Ｓ２で「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ４に移行する。
When the
スイッチ１８がＯＦＦのとき、第３モニタ回路２１には、第２ダイオード３７を介して昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが供給される。このため、第２ダイオード３７に切断故障がなければ、第３モニタ回路２１で測定される電圧Ｖ3と第２モニタ回路３８で測定される電圧Ｖ2とは、概ね一致する。そこで、Ｓ４では、演算装置３１は、電圧Ｖ2と電圧Ｖ3とが一致しているか否かを判定する。
When the
第２ダイオード３７が切断故障している場合、電圧Ｖ2と電圧Ｖ3とは、第２ダイオード３７による電圧降下や測定誤差等に基づく所定の許容値を越えて、互いに異なる値になる。このとき、演算装置３１は、Ｓ４で「ＮＯ」と判定し、Ｓ５に移行して第２ダイオード３７の切断故障を検知する。Ｓ５が終了するとリターンする。一方、第２ダイオード３７が切断故障していなければ、電圧Ｖ2と電圧Ｖ3との電位差は所定の許容値の範囲内となり、電圧Ｖ2，Ｖ3は概ね一致する。このとき、演算装置３１は、Ｓ４で「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ６に移行する。
When the
続くＳ６では、演算装置３１は、スイッチ１８をＯＮに切換える。これにより、図６に示すように、第２ダイオード３７のアノード側の電圧Ｖ2よりもカソード側の電圧Ｖ3が高い状態を作り出す。
In subsequent S6, the
但し、電源電圧Ｖbは、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも低い状態になっている可能性がある。このため、続くＳ７では、演算装置３１は、第１モニタ回路２０によって測定した電圧Ｖ1と、昇降圧回路３４が出力電圧Ｖcをフィードバック制御するときの目標値として、予め決められた規定値Ｖc0よりも高いか否かを判定する。電圧Ｖ1が規定値Ｖc0よりも低いとき（Ｖ1≦Ｖc0）は、演算装置３１は、Ｓ７で「ＮＯ」と判定し、そのまま待機する。一方、電圧Ｖ1が規定値Ｖc0よりも高いとき（Ｖ1＞Ｖc0）には、演算装置３１は、Ｓ７で「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ８に移行する。
However, the power supply voltage Vb may be lower than the output voltage Vc of the step-up/down
このとき、第３モニタ回路２１には、第１ダイオード１９を介して電源電圧Ｖbが供給される。このため、第１ダイオード１９に切断故障がなければ、第１モニタ回路２０で測定される電圧Ｖ1と第３モニタ回路２１で測定される電圧Ｖ3とは、概ね一致する。そこで、Ｓ８では、演算装置３１は、電圧Ｖ1と電圧Ｖ3とが一致しているか否かを判定する。
At this time, the power supply voltage Vb is supplied to the
第１ダイオード１９が切断故障している場合は、第３モニタ回路２１には、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが供給される。このため、電圧Ｖ1と電圧Ｖ3とは、所定の許容値を越えて、互いに異なる値になる。このとき、演算装置３１は、Ｓ８で「ＮＯ」と判定し、Ｓ９に移行して第１ダイオード１９の切断故障を検知する。Ｓ９が終了するとリターンする。一方、第１ダイオード１９が切断故障していなければ、電圧Ｖ1，Ｖ3は概ね一致する。このとき、演算装置３１は、Ｓ８で「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ１０に移行する。
When the
スイッチ１８がＯＮのとき、第２ダイオード３７が短絡故障していなければ、第２ダイオード３７のカソード側からアノード側に電圧が供給されることはなく、第２モニタ回路３８によって測定した電圧Ｖ2は、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcと概ね一致する。そこで、続くＳ１０では、演算装置３１は、第２モニタ回路３８によって測定した電圧Ｖ2と、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcに対応した規定値Ｖc0とが一致しているか否かを判定する。
When the
第２ダイオード３７が短絡故障している場合、第２モニタ回路３８には、スイッチ１８および第１ダイオード１９を通じて、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも高い電源電圧Ｖbが供給される。このため、電圧Ｖ2は、所定の許容値を越えて、規定値Ｖc0よりも高くなり、電圧Ｖ2は、規定値Ｖc0と異なる値になる。このとき、演算装置３１は、Ｓ１０で「ＮＯ」と判定し、Ｓ１１に移行して第２ダイオード３７の短絡故障を検知する。
When the
第２ダイオード３７が短絡故障すると、電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力部に印加され、昇降圧回路３４の故障の原因となってしまう。このため、第２ダイオード３７の短絡故障を検知した場合は、スイッチ１８をＯＦＦにして、昇降圧回路３４の出力部に電源電圧Ｖbが印加されるのを防止する。Ｓ１１が終了するとリターンする。
When the
一方、第２ダイオード３７が短絡故障していなければ、電圧Ｖ2は、規定値Ｖc0と概ね一致する。このとき、演算装置３１は、Ｓ１０で「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ１２に移行する。Ｓ１２に到達すると、第１ダイオード１９に短絡故障および切断故障がなく、第２ダイオード３７に短絡故障および切断故障がないことになる。このため、演算装置３１は、２つのダイオード１９，３７のいずれにも故障がなく、正常な状態であると判定し、異常なしの診断結果を出力する。
On the other hand, if the
本実施の形態による電動ブレーキ装置１は、上述の如き構成を有するもので、次に、電動ブレーキ装置１の動作について、図１ないし図３を参照して説明する。
The
車両の運転者がブレーキペダルを踏込み操作すると、演算装置３１は、ブレーキペダルの踏込み量を検出するストロークセンサ６の検出値に基づいて電動機１１の作動を制御する。そして、電動機１１の作動によりマスタシリンダ２内に発生したブレーキ液圧は、前，後輪側ブレーキに分配して供給され、左，右の前輪と左，右の後輪とにそれぞれ制動力が付与される。
When the driver of the vehicle depresses the brake pedal, the
また、車両の起動時には、運転者はブレーキペダルを踏込み操作した状態で、スタータモータ５を駆動してエンジンを始動させる。このとき、スタータモータ５は、電源３から電力が供給されることにより駆動を行っている。これに加え、電源３は、インバータ作動回路１５にも電力を供給している。従って、スタータモータ５の駆動時に一時的に電源３の電圧（電源電圧Ｖb）が低下すると、インバータ作動回路１５が作動不能となり、電動機１１およびブレーキ液圧の制御ができない虞がある。
Further, when the vehicle is started, the driver starts the engine by driving the
そこで、本実施の形態では、インバータ作動回路１５には、電源３と昇降圧回路３４との両方から電力供給がなされている。そして、電源３の電圧が低下して、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが電源電圧Ｖbよりも高くなると、インバータ作動回路１５には、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが供給される。これにより、電源電圧Ｖbが低下したときでも、電動機１１の制御を継続させることができ、必要なブレーキ液圧を発生させることができる。
Therefore, in the present embodiment, the
このような、電源電圧Ｖbとインバータ作動回路１５との関係について、以下に詳細に説明する。
The relationship between the power supply voltage Vb and the
図２に示すように、電源電圧Ｖbが正常な状態（正常状態）では、電源電圧Ｖbは昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも高い（Ｖb＞Ｖc）。この場合、インバータ作動回路１５には、第１ダイオード１９を介して電源電圧Ｖbが供給される。このとき、インバータ作動回路１５の昇圧回路１５Ａは、電源電圧Ｖbによって動作し、電源電圧Ｖbを昇圧して高側ゲート電圧ＶgHを生成する。このため、インバータ作動回路１５は、電源電圧Ｖbよりも高い高側ゲート電圧ＶgHと、電源電圧Ｖbと同じ程度の低側ゲート電圧ＶgLとを用いて、インバータ１２のスイッチング素子Ｓを制御する。これにより、インバータ作動回路１５は、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦを切換えて、電動機１１の作動を制御することができる。
As shown in FIG. 2, in a normal state (normal state) of the power supply voltage Vb, the power supply voltage Vb is higher than the output voltage Vc of the step-up/down circuit 34 (Vb>Vc). In this case, the power supply voltage Vb is supplied to the
一方、例えばスタータモータ５を駆動したときには、電源電圧Ｖbが正常な状態に比べて低下する。このように電源電圧Ｖbが低電圧になった状態（低電圧状態）では、電源電圧Ｖbは昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも低くなることがある（Ｖb＜Ｖc）。この場合、インバータ作動回路１５には、第２ダイオード３７を介して昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが供給される。このとき、インバータ作動回路１５の昇圧回路１５Ａは、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcによって動作し、出力電圧Ｖcを昇圧して高側ゲート電圧ＶgHを生成する。このため、インバータ作動回路１５は、電源電圧Ｖbよりも高い高側ゲート電圧ＶgHと、出力電圧Ｖcと同レベルの低側ゲート電圧ＶgLとを用いて、インバータ１２のスイッチング素子Ｓを制御する。これにより、インバータ作動回路１５は、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦを切換えて、電動機１１の作動を制御することができる。
On the other hand, when the
ここで、昇降圧回路３４が作動不能となる電圧Ｖt2は、インバータ作動回路１５が作動不能となる電圧Ｖt1に比べて低い値になっている。この結果、電動機１１が制御可能となる電源電圧Ｖbの低電圧領域を、電圧Ｖt1よりも低い電圧Ｖt2まで広げることができる。これにより、電源電圧Ｖbが低下するときでも、昇降圧回路３４の作動不能な電圧Ｖt2に低下するまでは、インバータ１２、電流センサ１５Ｃ等が作動し、電動機１１の制御を継続することができる。
Here, the voltage Vt2 at which the step-up/down
以上のような低電圧領域の拡張効果について、インバータ作動回路１５に電源３からのみ電力を供給する比較例と対比して、図３を参照して詳細に説明する。このとき、比較例は、例えば、図１に示す本実施の形態の構成から、補助電源ライン３６、第１ダイオード１９および第２ダイオード３７を省いたものになる。この比較例では、電源電圧Ｖbが低下すると、演算装置３１がリセットする前にインバータ作動回路１５が使用不能になる。このため、図３に示すように、電源電圧Ｖbが低電圧となった状態（低電圧状態）を検知して電動機１１の制御を停止させる必要がある。これに加えて、電源電圧Ｖbが正常状態に復帰した場合は、電源電圧Ｖbの復帰を検知してインバータ作動回路１５を初期化させる必要がある。このように、比較例では、電動機１１等の制御が複雑になるだけでなく、電源電圧Ｖbの変動に伴って、電動機１１の制御を復帰させるまでに時間を要してしまうという問題がある。
The effect of expanding the low voltage region as described above will be described in detail with reference to FIG. 3 in comparison with a comparative example in which electric power is supplied only to the
これに対し、本実施の形態では、電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の作動不能な電圧Ｖt2に低下するまで、電動機１１を制御することができる。このとき、昇降圧回路３４は、演算装置３１に駆動電力を供給するものであるから、昇降圧回路３４が作動不能となるまで、演算装置３１を動作させることができる。このため、本実施の形態では、演算装置３１がリセットするときの電源電圧Ｖbと、インバータ作動回路１５が使用不能となる電源電圧Ｖbとが、同じ値になっている。この結果、比較例のような複雑な制御を実装する必要がなくなる。
On the other hand, in the present embodiment, the
なお、インバータ作動回路１５を低電圧でも作動可能にする第１の手段として、インバータ作動回路１５の前段に昇圧回路を追加することも考えられる。しかしながら、この方法は本実施の形態と比較して、追加する部品点数が多く、コスト面で劣っている。
As a first means for enabling the
また、インバータ作動回路１５を低電圧でも作動可能にする第２の手段として、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcのみでインバータ作動回路１５を作動させることも考えられる。しかしながら、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcは演算装置３１等を作動させるためのものであり、電源電圧Ｖbが正常な状態では、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも低い値になっている。このため、図２に示すように電源電圧Ｖbが正常な場合は、昇降圧回路３４の出力を昇圧回路１５Ａで昇圧しても、インバータ１２のハイサイドのスイッチング素子Ｓを制御できない可能性がある。従って、第２の手段は、電源電圧Ｖbが正常な場合には、インバータ１２を駆動させるために十分な電圧を得ることができないという問題がある。
Further, as a second means for enabling the
かくして、本実施の形態では、インバータ作動回路１５は、電源３に加えて、昇降圧回路３４からも電力供給が可能となっており、電源３から電力供給される電圧値（電源電圧Ｖb）と昇降圧回路３４から電力供給される電圧値（出力電圧Ｖc）とのいずれか大きくなっている方から電力供給を受ける。
Thus, in the present embodiment, the
このため、電源電圧Ｖbがインバータ作動回路１５の作動不能な電圧Ｖt1まで低下したときでも、インバータ作動回路１５には、昇降圧回路３４から電圧Ｖt1よりも高い出力電圧Ｖcが供給される。このとき、昇降圧回路３４は、電源電圧Ｖbが電圧Ｖt1よりも低い電圧Ｖt2に到達するまで動作が可能である。この結果、インバータ作動回路１５は、電源電圧Ｖbが電圧Ｖt1よりも低い電圧Ｖt2に到達するまで動作が可能となるから、動作可能な電源電圧Ｖbの低電圧領域を広げることができ、電源３の低電圧状態におけるインバータ作動回路１５の作動を安定化させることができる。
Therefore, even when the power supply voltage Vb drops to the voltage Vt1 at which the
また、インバータ作動回路１５は、電源３と電気的に接続される電源ライン１７（第１経路）と、昇降圧回路３４を介して電源３と電気的に接続される補助電源ライン３６（第２経路）と、を有し、インバータ作動回路１５は、電源３の電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも高いときに、電源ライン１７で電源３から電力供給を受け、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが電源３の電源電圧Ｖbよりも高いときに、補助電源ライン３６で昇降圧回路３４から電力供給を受け、昇降圧回路３４は、インバータ作動回路１５と演算装置３１とに電力を供給する。
Further, the
このため、昇降圧回路３４は、電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも高い正常状態では、演算装置３１に電力を供給し、電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcより低い低電圧状態で、インバータ作動回路１５と演算装置３１の両方に電力を供給する。これにより、電源３の低電圧状態におけるインバータ作動回路１５および演算装置３１の両方の作動を安定化させることができる。これに加え、演算装置３１に電力を供給する昇降圧回路３４を、低電圧状態でのバックアップの電力源として使用することができるから、低電圧状態用に新たな電源を設ける必要がなく、製造コストの上昇を抑制することができる。
Therefore, the buck-
また、補助電源ライン３６は、電源ライン１７に合流してインバータ作動回路１５に電気的に接続されており、電源ライン１７上で電源ライン１７と補助電源ライン３６の合流点Ｐjと電源３との間に設けられた第１ダイオード１９と、合流点Ｐjと昇降圧回路３４との間に設けられた第２ダイオード３７と、を備えている。
Further, the auxiliary
これにより、補助電源ライン３６および２つのダイオード１９，３７を追加するだけで、インバータ作動回路１５には、電源３と昇降圧回路３４とのいずれか大きい電圧値となっている方から電力を供給することができる。この結果、簡易な回路構成で、電源３の低電圧状態におけるインバータ作動回路１５の作動を安定化させることができる。
As a result, by simply adding the auxiliary
また、電源ライン１７（第１経路）には、電源３と第１ダイオード１９との間を接続または切断するスイッチ１８と、スイッチ１８と第１ダイオード１９との間の電圧Ｖ1を測定する第１モニタ回路２０とが配置され、補助電源ライン（第２経路）には、昇降圧回路３４と第２ダイオード３７との間の電圧Ｖ3を測定する第２モニタ回路３８が配置され、合流点Ｐjの電圧を測定する第３モニタ回路２１を有している。
In addition, a
これにより、演算装置３１は、スイッチ１８を切換えたときの、第１モニタ回路２０と、第２モニタ回路３８と、第３モニタ回路２１との電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を比較し、第１ダイオード１９と第２ダイオード３７との異常を診断することができる。
As a result, the
具体的には、演算装置３１は、スイッチ１８をＯＦＦにした状態で、例えば第１モニタ回路２０によって測定した電圧Ｖ1と第２モニタ回路３８によって測定した電圧Ｖ2とを比較することによって、第１ダイオード１９の短絡異常を検出することができる。また、演算装置３１は、スイッチ１８をＯＦＦにした状態で、例えば第２モニタ回路３８によって測定した電圧Ｖ2と第３モニタ回路２１によって測定した電圧Ｖ3とを比較することによって、第２ダイオード３７の切断異常を検出することができる。
Specifically, the
また、演算装置３１は、スイッチ１８をＯＮにした状態で、例えば第１モニタ回路２０によって測定した電圧Ｖ1と第３モニタ回路２１によって測定した電圧Ｖ3とを比較することによって、第１ダイオード１９の切断異常を検出することができる。また、演算装置３１は、スイッチ１８をＯＮにした状態で、例えば第２モニタ回路３８によって測定した電圧Ｖ2と第３モニタ回路２１によって測定した電圧Ｖ3とを比較することによって、第２ダイオード３７の短絡異常を検出することができる。
Further, the
また、故障診断に用いるスイッチ１８は、電動機１１が非起動時にインバータ作動回路１５で消費される電流を抑制するためのスイッチであり、ダイオード１９，３７の故障診断を行うために新たに追加する必要はない。また、第２モニタ回路３８は、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが演算装置３１、センサ３２、通信回路３３等に使用されていることから、昇降圧回路３４の出力電圧が規定の値となっているかを診断するものであるため、ダイオード１９，３７の故障診断を行うために新たに追加する必要はない。さらに、第３モニタ回路２１は、インバータ作動回路１５が作動可能な電圧が供給されているかを診断するものであるため、ダイオード１９，３７の故障診断を行うために新たに追加する必要はない。ダイオード１９，３７の故障診断を行うために新たに追加する必要があるのは、電源ライン１７の途中で、スイッチ１８と第１ダイオード１９との間に設けられた第１モニタ回路２０のみであり、製造コストの上昇を抑制することができる。
Further, the
次に、図７は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、第１ダイオード、第２ダイオードをいずれも複数個直列に接続したことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that a plurality of first diodes and a plurality of second diodes are connected in series. In addition, in the present embodiment, the same components as those in the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第２の実施の形態による電動ブレーキ装置４１は、第１の実施の形態による電動ブレーキ装置１とほぼ同様に構成されている。但し、電源ライン１７の途中には、２個の第１ダイオード１９が直列に接続されている。また、補助電源ライン３６の途中には、２個の第２ダイオード３７が直列に接続されている。なお、第１ダイオード１９の個数は、２個に限らず、３個以上でもよい。同様に、第２ダイオード３７の個数は、２個に限らず、３個以上でもよい。
The
かくして、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。また、ダイオード１９，３７のいずれかが短絡故障した場合には、昇降圧回路３４の故障を引き起こす可能性がある。これに対し、第２の実施の形態では、第１ダイオード１９を２個直列に接続し、第２ダイオード３７を２個直列に接続した。このため、２個の第１ダイオード１９のうちいずれか一方が短絡故障したときでも、他方を用いて電動機１１の制御を継続することができる。この点は、第２ダイオード３７も同様である。このため、電動ブレーキ装置４１の信頼性および耐久性を高めることができる。
Thus, also in the second embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment. Further, when either of the
次に、図８は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、電源とインバータとの間にフェールセーフ用のスイッチを設け、このスイッチを介してインバータ作動回路に電源からの電力供給を行う構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention. A feature of the present embodiment is that a fail-safe switch is provided between the power supply and the inverter, and power is supplied from the power supply to the inverter operating circuit via this switch. In addition, in the present embodiment, the same components as those in the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第３の実施の形態による電動ブレーキ装置５１は、第１の実施の形態による電動ブレーキ装置１とほぼ同様に構成されている。但し、電源ライン１７（第１経路）は、電源３と第１ダイオード１９との間から分岐し、電源３の電力をインバータ１２に供給する分岐電源ライン５２（第３経路）を有している。また、電源ライン１７には、分岐電源ライン５２との分岐点Ｐbと電源３との間を接続または遮断するスイッチ５３と、スイッチ５３と第１ダイオード１９との間の電圧を測定する第１モニタ回路２０とが配置されている。このとき、スイッチ５３は、異常発生時に、電動機１１およびインバータ１２への電力供給を停止するフェールセーフリレーである。また、スイッチ５３は、電動機１１の非動作時に、電源３からインバータ作動回路１５への電力供給を抑制する。
The
演算装置３１は、第１の実施の形態と同様に、スイッチ５３を切換えたときの、第１モニタ回路２０と、第２モニタ回路３８と、第３モニタ回路２１との電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を比較し、第１ダイオード１９と第２ダイオード３７との異常を診断する。
As in the first embodiment, the
かくして、第３の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第３の実施の形態では、インバータ１２への電源供給を遮断するためのフェールセーフ用のスイッチ５３の後段からインバータ作動回路１５に電源を供給する構成とした。このため、ダイオード１９，３７の異常を検出するために、新たなスイッチを追加する必要がなく、フェールセーフ用のスイッチ５３を切換えることによって、ダイオード１９，３７の故障を診断することができる。これに加えて、第１の実施の形態によるスイッチ１８を省くことができる。このため、装置全体の構成を簡略化して製造コストを抑制することができる。
Thus, also in the third embodiment, it is possible to obtain the same operational effect as that of the first embodiment. Further, in the third embodiment, power is supplied to the
なお、前記第１の実施の形態では、ストロークセンサ６が検出したブレーキペダルのストローク量から必要な制動力を算出した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車両に搭載された他の外部ユニットからの制動要求から要求される制動力により必要な制動力を算出してもよい。また、車両が位置している道路の状態を検出して要求される制動力を算出してもよい。これらは、第２，第３の実施の形態についても同様に適用が可能である。
In addition, in the said 1st Embodiment, the case where the required braking force was calculated from the stroke amount of the brake pedal which the
前記第１の実施の形態では、２つのダイオード１９，３７を用いて、インバータ作動回路１５が、電源３と昇降圧回路３４とのいずれか大きい電圧値となっている方から電力供給を受ける構成とした。本発明はこれに限らず、例えば２つのダイオード１９，３７に代えて、２つのスイッチを設け、演算装置３１が、電源電圧Ｖbと昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcとの比較結果に応じて、これら２つのスイッチのＯＮとＯＦＦを切換える構成としてもよい。
In the first embodiment, the configuration in which the
前記第１の実施の形態では、スイッチング素子ＳとしてＭＯＳＦＥＴを用いた場合を例に挙げて説明したが、例えばＩＧＢＴ等のような他のスイッチング素子を用いてもよい。この構成は、第２，第３の実施の形態についても同様に適用が可能である。 In the first embodiment, the case where the MOSFET is used as the switching element S has been described as an example, but another switching element such as an IGBT may be used. This configuration can be similarly applied to the second and third embodiments.
以上説明した実施の態様に基づく電動機制御装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。 As the electric motor control device based on the embodiment described above, for example, the following embodiments are possible.
第１の態様としては、電動機を駆動するインバータと、該インバータを作動させるインバータ作動回路と、該インバータ作動回路に電力供給する蓄電装置と、前記インバータ作動回路を制御する演算装置と、前記蓄電装置の電圧を上昇または下降させて前記演算装置に電力供給する昇降圧回路と、を有する電動機制御装置であって、前記インバータ作動回路は、前記昇降圧回路からも電力供給が可能となっており、前記蓄電装置から電力供給される電圧値と前記昇降圧回路から電力供給される電圧値とのいずれか大きくなっている方から電力供給を受けることを特徴としている。 As a first aspect, an inverter that drives an electric motor, an inverter operating circuit that operates the inverter, a power storage device that supplies power to the inverter operating circuit, an arithmetic device that controls the inverter operating circuit, and the power storage device. And a step-up/down circuit for supplying electric power to the arithmetic unit by increasing or decreasing the voltage of the electric motor control device, wherein the inverter operating circuit is also capable of supplying electric power from the step-up/down circuit. It is characterized in that power is supplied from a voltage value supplied from the power storage device or a voltage value supplied from the step-up/down circuit, whichever is larger.
第２の態様としては、第１の態様において、前記インバータ作動回路は、前記蓄電装置と電気的に接続される第１経路と、前記昇降圧回路を介して前記蓄電装置と電気的に接続される第２経路と、を有し、前記インバータ作動回路は、前記蓄電装置の電圧値が前記昇降圧回路の電圧値よりも高いときに、前記第１経路で前記蓄電装置から電力供給を受け、前記昇降圧回路の電圧値が前記蓄電装置の電圧値よりも高いときに、前記第２経路で前記昇降圧回路から電力供給を受け、前記昇降圧回路は、前記インバータ作動回路と前記演算装置とに電力を供給することを特徴としている。 As a second aspect, in the first aspect, the inverter operation circuit is electrically connected to the power storage device via a first path electrically connected to the power storage device and the step-up/down circuit. And a second path that includes a second path, and the inverter operation circuit receives power supply from the power storage apparatus via the first path when the voltage value of the power storage apparatus is higher than the voltage value of the step-up/down circuit. When the voltage value of the step-up/step-down circuit is higher than the voltage value of the power storage device, power is supplied from the step-up/step-down circuit on the second path, and the step-up/step-down circuit includes the inverter operation circuit and the arithmetic unit. It is characterized by supplying power to.
第３の態様としては、第２の態様において、前記第２経路は、前記第１経路に合流して前記インバータ作動回路に電気的に接続されており、前記第１経路上で前記第１経路と前記第２経路の合流点と前記蓄電装置との間に設けられた第１ダイオードと、前記合流点と前記昇降圧回路との間に設けられた第２ダイオードと、を備えることを特徴としている。 As a third aspect, in the second aspect, the second route joins the first route and is electrically connected to the inverter operation circuit, and the first route is on the first route. And a first diode provided between the junction of the second path and the power storage device, and a second diode provided between the junction and the step-up/down circuit. There is.
第４の態様としては、第２の態様において、前記第１経路には、前記蓄電装置と前記第１ダイオードとの間を接続または遮断するスイッチと、該スイッチと前記第１ダイオードとの間の電圧を測定する第１モニタ回路とが配置され、前記第２経路には、前記昇降圧回路と前記第２ダイオードとの間の電圧を測定する第２モニタ回路が配置され、前記合流点の電圧を測定する第３モニタ回路を有することを特徴としている。 As a fourth aspect, in the second aspect, a switch for connecting or disconnecting between the power storage device and the first diode is provided in the first path, and a switch between the switch and the first diode is provided. A first monitor circuit that measures a voltage is disposed, and a second monitor circuit that measures a voltage between the buck-boost circuit and the second diode is disposed in the second path, and a voltage at the confluence point. Is characterized by having a third monitor circuit for measuring.
第５の態様としては、第４の態様において、前記スイッチを切換えたときの、前記第１モニタ回路と、前記第２モニタ回路と、前記第３モニタ回路との電圧を比較し、前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとの異常を診断することを特徴としている。 As a fifth aspect, in the fourth aspect, the voltages of the first monitor circuit, the second monitor circuit, and the third monitor circuit when the switch is switched are compared, and the first monitor circuit is compared with the first monitor circuit. It is characterized in that an abnormality between the diode and the second diode is diagnosed.
第６の態様としては、第４または第５の態様において、前記スイッチは、前記電動機の非動作時に、前記蓄電装置から前記インバータ作動回路への電力供給を抑制することを特徴としている。 A sixth aspect is characterized in that, in the fourth or fifth aspect, the switch suppresses power supply from the power storage device to the inverter operation circuit when the electric motor is not operating.
第７の態様としては、第３の態様において、前記第１経路は、前記蓄電装置と前記第１ダイオードとの間から分岐し、前記蓄電装置の電力を前記インバータに供給する第３経路を有し、前記第１経路には、前記第３経路との分岐点と前記蓄電装置との間を接続または遮断するスイッチと、該スイッチと第１ダイオードとの間の電圧を測定する第１モニタ回路とが配置され、前記第２経路には、前記昇降圧回路と前記第２ダイオードとの間の電圧を測定する第２モニタ回路が配置され、前記合流点の電圧を測定する第３モニタ回路を有し、前記スイッチを切換えたときの、前記第１モニタ回路と、前記第２モニタ回路と、前記第３モニタ回路との電圧を比較し、前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとの異常を診断することを特徴としている。 As a seventh aspect, in the third aspect, the first path has a third path that branches from between the power storage device and the first diode and supplies the power of the power storage device to the inverter. And a switch for connecting or disconnecting a branch point of the third path and the power storage device to the first path, and a first monitor circuit for measuring a voltage between the switch and the first diode. And a second monitor circuit for measuring the voltage between the step-up/down circuit and the second diode is arranged on the second path, and a third monitor circuit for measuring the voltage at the junction is provided. Comparing the voltages of the first monitor circuit, the second monitor circuit, and the third monitor circuit when the switch is switched, and comparing the abnormalities of the first diode and the second diode with each other. It is characterized by making a diagnosis.
第８の態様としては、第７の態様において、前記診断で異常が検出された場合、前記スイッチで前記第１経路からの電力供給を遮断することを特徴としている。 An eighth aspect is characterized in that, in the seventh aspect, when an abnormality is detected in the diagnosis, the switch shuts off the power supply from the first path.
また、以上説明した実施の態様に基づくブレーキ装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。 In addition, as a brake device based on the embodiment described above, for example, the brake devices described below can be considered.
第９の態様としては、制動要求信号に応じて制動力を出力する電動機と、前記電動機を制御する電動機制御装置と、を備えたブレーキ装置であって、前記電動機制御装置は、電動機を駆動するインバータと、該インバータを作動させるインバータ作動回路と、該インバータ作動回路に電力供給する蓄電装置と、前記インバータ作動回路を制御する演算装置と、前記蓄電装置の電圧を上昇または下降させて前記演算装置に電力供給する昇降圧回路と、を有し、前記インバータ作動回路は、前記昇降圧回路からも電力供給が可能となっており、前記蓄電装置から電力供給される電圧値と前記昇降圧回路から電力供給される電圧値とのいずれか大きくなっている方から電力供給を受けることを特徴としている。 A ninth aspect is a brake device including an electric motor that outputs a braking force according to a braking request signal, and an electric motor control device that controls the electric motor, wherein the electric motor control device drives the electric motor. An inverter, an inverter operating circuit that operates the inverter, a power storage device that supplies power to the inverter operating circuit, a computing device that controls the inverter operating circuit, and a computing device that raises or lowers the voltage of the power storage device. A step-up/step-down circuit for supplying electric power to the inverter operating circuit, the inverter operating circuit can also supply electric power from the step-up/step-down circuit, and a voltage value supplied from the power storage device and the step-up/step-down circuit. It is characterized in that the power is supplied from whichever of the supplied voltage value and the larger voltage value.
第１０の態様としては、第９の態様において、前記蓄電装置は、内燃機関の始動装置に電力を供給することを特徴としている。 A tenth aspect is characterized in that, in the ninth aspect, the power storage device supplies electric power to a starting device of an internal combustion engine.
１，４１，５１ 電動ブレーキ装置（ブレーキ装置）
３ 電源（蓄電装置）
５ スタータモータ（始動装置）
１１ 電動機
１２ インバータ
１５ インバータ作動回路
１７ 電源ライン（第１経路）
１８，５３ スイッチ
１９ 第１ダイオード
２０ 第１モニタ回路
２１ 第３モニタ回路
３１ 演算装置
３４ 昇降圧回路
３５ レギュレータ
３６ 補助電源ライン（第２経路）
３７ 第２ダイオード
３８ 第２モニタ回路
５２ 分岐電源ライン
1,41,51 Electric brake device (brake device)
3 power supply (power storage device)
5 Starter motor (starting device)
11
18, 53
37
Claims (8)
該インバータを作動させるインバータ作動回路と、
該インバータ作動回路に電力供給する蓄電装置と、
前記インバータ作動回路を制御する演算装置と、
前記蓄電装置の電圧を上昇または下降させて前記演算装置に電力供給する昇降圧回路と、を有する電動機制御装置であって、
前記インバータ作動回路は、前記昇降圧回路からも電力供給が可能となっており、前記蓄電装置から電力供給される電圧値と前記昇降圧回路から電力供給される電圧値とのいずれか大きくなっている方から電力供給を受けることを特徴とする電動機制御装置。 An inverter that drives the electric motor,
An inverter operating circuit for operating the inverter;
A power storage device for supplying power to the inverter operating circuit;
An arithmetic unit for controlling the inverter operating circuit,
A step-up/down circuit that raises or lowers the voltage of the power storage device to supply electric power to the arithmetic device, and a motor control device comprising:
The inverter operating circuit is also capable of supplying power from the step-up/step-down circuit, and the voltage value supplied from the power storage device or the voltage value supplied from the step-up/step-down circuit is increased. An electric motor control device characterized in that it receives power supply from the person who is present.
前記蓄電装置と電気的に接続される第１経路と、
前記昇降圧回路を介して前記蓄電装置と電気的に接続される第２経路と、を有し、
前記インバータ作動回路は、前記蓄電装置の電圧値が前記昇降圧回路の電圧値よりも高いときに、前記第１経路で前記蓄電装置から電力供給を受け、
前記昇降圧回路の電圧値が前記蓄電装置の電圧値よりも高いときに、前記第２経路で前記昇降圧回路から電力供給を受け、
前記昇降圧回路は、前記インバータ作動回路と前記演算装置とに電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置。 The inverter operating circuit is
A first path electrically connected to the power storage device;
A second path electrically connected to the power storage device via the step-up/down circuit,
The inverter operation circuit receives power supply from the power storage device via the first path when the voltage value of the power storage device is higher than the voltage value of the step-up/down circuit.
When the voltage value of the buck-boost circuit is higher than the voltage value of the power storage device, power is supplied from the buck-boost circuit through the second path,
The electric motor control device according to claim 1, wherein the step-up/down circuit supplies electric power to the inverter operation circuit and the arithmetic unit.
前記第１経路上で前記第１経路と前記第２経路の合流点と前記蓄電装置との間に設けられた第１ダイオードと、
前記合流点と前記昇降圧回路との間に設けられた第２ダイオードと、を備えることを特徴とする請求項２に記載の電動機制御装置。 The second path joins the first path and is electrically connected to the inverter operation circuit,
A first diode provided on the first path between a confluence of the first path and the second path and the power storage device;
The electric motor control device according to claim 2, further comprising a second diode provided between the junction and the step-up/down circuit.
前記第２経路には、前記昇降圧回路と前記第２ダイオードとの間の電圧を測定する第２モニタ回路が配置され、
前記合流点の電圧を測定する第３モニタ回路を有することを特徴とする請求項２に記載の電動機制御装置。 A switch that connects or disconnects between the power storage device and the first diode, and a first monitor circuit that measures a voltage between the switch and the first diode are arranged in the first path.
A second monitor circuit that measures a voltage between the buck-boost circuit and the second diode is disposed in the second path,
The motor control device according to claim 2, further comprising a third monitor circuit that measures the voltage at the junction.
前記第１経路には、前記第３経路との分岐点と前記蓄電装置との間を接続または遮断するスイッチと、該スイッチと第１ダイオードとの間の電圧を測定する第１モニタ回路とが配置され、
前記第２経路には、前記昇降圧回路と前記第２ダイオードとの間の電圧を測定する第２モニタ回路が配置され、
前記合流点の電圧を測定する第３モニタ回路を有し、
前記スイッチを切換えたときの、前記第１モニタ回路と、前記第２モニタ回路と、前記第３モニタ回路との電圧を比較し、前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとの異常を診断することを特徴とする請求項３に記載の電動機制御装置。 The first path has a third path that branches from between the power storage device and the first diode and supplies the power of the power storage device to the inverter.
The first path includes a switch that connects or disconnects a branch point to the third path and the power storage device, and a first monitor circuit that measures a voltage between the switch and the first diode. Placed,
A second monitor circuit that measures a voltage between the buck-boost circuit and the second diode is disposed in the second path,
A third monitor circuit for measuring the voltage at the confluence,
Comparing the voltages of the first monitor circuit, the second monitor circuit, and the third monitor circuit when the switch is switched, and diagnosing an abnormality in the first diode and the second diode. The electric motor control device according to claim 3, wherein
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